第7章 运筹学 运输问题
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运筹学运输问题相关知识点运筹学,旨在通过数学模型和优化方法来解决各种决策问题,其中运输问题是运筹学中的一个重要分支。
运输问题旨在帮助我们确定如何在不同地点之间运输物品以达到最佳效益。
首先,运输问题基于以下几个基本假设:一是物流成本在运输过程中是线性的,二是物品在不同地点之间的运输是无差异的,三是供应和需求之间是平衡的。
在解决运输问题时,需要考虑以下几个关键要素:1.运输网络:此步骤涉及识别和描述供应地点、运输路径和需求地点。
通常使用图形表示来可视化运输网络,以便更好地理解和分析问题。
2.供应量和需求量:确定每个供应地点可提供的物品数量和每个需求地点所需的物品数量。
供应量和需求量之间必须达到平衡。
3.运输成本:每个运输路径的费用是决策的重要因素。
这可以涉及运输距离、运输方式、燃料成本等因素。
通常通过构建费用矩阵来表示各个路径的费用。
4.运输方案:确定如何分配物品以满足需求,并选择最佳的运输路径。
这通常通过使用线性规划模型来实现,以最小化总运输成本为目标。
解决运输问题的常见方法包括:1.西北角规则:该方法从供应和需求具有最大值的角度着手,逐步分配物品,直到达到平衡。
这种方法简单易行,但不一定能够找到全局最优解。
2.最小成本法:该方法根据运输路径的成本递增顺序,逐一分配物品,直到平衡为止。
这种方法能够找到最优解,但可能需要更多的计算量。
3.转运法:该方法通过寻找“供应地点里程+需求地点里程最小”的路径来决策,直至达到平衡。
这种方法在有多个供应地点和多个需求地点时非常实用。
除了基本的运输问题之外,还有其他一些相关的运筹学问题,如多品种运输问题、多目标运输问题和带有时间窗口的运输问题等。
这些问题在实际应用中都有广泛的应用,并且可以通过相应的数学模型和优化方法来解决。
综上所述,运筹学中的运输问题是一个重要的决策问题。
它涉及到寻找最佳的物品配送方案,以最小化总运输成本。
通过合适的数学模型和算法,我们可以有效地解决这类问题,为实际的物流管理提供有力的支持。
第七章运输问题一个农民承包了6块耕地共300亩,准备播种小麦、玉米、水果和蔬菜四种农产品,问如何安排种植计划,可得到最大的总收益。
解:本问题地块总面积:42+56+44+39+60+59=300亩计划播种总面积:6+88+96+40=300亩因此这是一个产销平衡的运输问题。
可以建立下列的运输模型:代入产销平衡的运输模板可得如下结果:种植计划方案某客车制造厂根据合同要求从当年开始起连续四年年末交付40辆规格型号相同的大年度 可生产客车数量(辆)制造成本(万元/辆)正常上班时间 加班时间 正常上班时间 加班时间1 20 30 50 552 38 24 56 613 15 30 60 65 442235358根据该厂的情况,若制造出来的客车产品当年未能交货,每辆车每积压一年的存储和维护费用为4万元。
在签订合同时,该厂已储存了20辆客车,同时又要求四年期未完成合同后还需要储存25辆车备用。
问该厂如何安排每年的客车生产量,使得在满足上述各项要求的情况下,总的生产费用加储存维护费用为最少?解:这是一个生产储存问题,可以化为运输问题来做。
根据已知条件,我们可以做以下地块1 地块2 地块3 地块4 地块5 地块6 计划播种面积(亩) 小麦 6 39 31 76 玉米 29 59 88 水果 2 56 38 96 蔬菜 40 40地块面积(亩)425644396059300 300分析,建立运输模型。
1、由于上年末库存20辆车,这些产品在这四年中只计仓储费不计生产费用,所以我们记为0年,第一行;2、在建立的运输表中,相应单元格内填入当年交付产品的所有成本(包括生产和存储成本);3、年份从1到4表示当年的正常生产,而1’到4’表示当年加班生产的情况;4、由于期末(4年底)要有25辆车的库存,即4年末的需求量是40+25=65辆;5、在表中没有具体成本的单元格中,表示没有生产也没有交货,为了保证这个真实情况的描述,在这些格中填M,使安排的生产量为0。
管理运筹学讲义运输问题引言在现代社会,运输问题是管理运筹学中的一个重要问题。
无论是物流行业还是供应链管理,运输问题都是必不可少的一环。
运输问题的解决可以帮助企业有效地规划和管理物流流程,降低运输成本,提高运输效率。
本文将介绍管理运筹学中的运输问题,包括问题的定义、数学模型、常用的解决方法以及在实际应用中的案例分析。
运输问题的定义在管理运筹学中,运输问题是指在给定的供应点和需求点之间,如何分配物品的问题。
通常,问题的目标是找到一种分配方案,使得总运输成本最小。
运输问题可以抽象成一个图模型,其中供应点和需求点之间的路径表示运输线路,路径上的边表示运输的数量和成本。
每个供应点和需求点都有一个需求量或供应量。
问题的目标是找到一种分配方案,使得满足所有需求量的同时最小化总运输成本。
数学模型运输问题可以用线性规划来建模。
假设有m个供应点和n个需求点,每个供应点的供应量为si,每个需求点的需求量为dj。
定义xij为从供应点i到需求点j 的运输量,则运输问题的数学模型可以形式化表示为如下线性规划问题:minimize ∑(i=1 to m)∑(j=1 to n) cij * xijsubject to∑(j=1 to n) xij = si, for all i = 1,2,...,m∑(i=1 to m) xij = dj, for all j = 1,2,...,nxij >= 0, for all i = 1,2,...,m and j = 1,2,...,n其中cij表示从供应点i到需求点j的运输成本。
解决方法针对运输问题,常用的解决方法有以下几种:1. 单纯形法单纯形法是一种用于解决线性规划问题的常用方法。
对于运输问题,可以通过将其转化为标准的线性规划问题,然后使用单纯形法来求解最优解。
2. 匈牙利算法匈牙利算法是一种经典的图论算法,可以用于解决运输问题。
算法的核心思想是通过不断寻找增广路径来寻找最大匹配。
运输问题运输问题(transportation problem)一般是研究把某种商品从若干个产地运至若干个销地而使总运费最小的一类问题。
然而从更广义上讲,运输问题是具有一定模型特征的线性规划问题。
它不仅可以用来求解商品的调运问题,还可以解决诸多非商品调运问题。
运输问题是一种特殊的线性规划问题,由于其技术系数矩阵具有特殊的结构,这就有可能找到比一般单纯形法更简便高效的求解方法,这正是单独研究运输问题的目的所在。
§1运输问题的数学模型[例4-1] 某公司经营某种产品,该公司下设A、B、C三个生产厂,甲、乙、丙、丁四个销售点。
公司每天把三个工厂生产的产品分别运往四个销售点,由于各工厂到各销售点的路程不同,所以单位产品的运费也就不同案。
各工厂每日的产量、各销售点每日的销量,以及从各工厂到各销售点单位产品的运价如表4-1所示。
问该公司应如何调运产品,在满足各销售点需要的前提下,使总运费最小。
表4-1设代表从第个产地到第个销地的运输量(;),用代表从第个产地到第个销地的运价,于是可构造如下数学模型:(;运出的商品总量等于其产量)(;运来的商品总量等于其销量)通过该引例的数学模型,我们可以得出运输问题是一种特殊的线性规划问题的结论,其特殊性就在于技术系数矩阵是由“1”和“0”两个元素构成的。
将该引例的数学模型做一般性推广,即可得到有个产地、个销地的运输问题的一般模型。
注意:在此仅限于探讨总产量等于总销量的产销平衡运输问题,而产销不平衡运输问题将在本章的后续内容中探讨。
(;运出的商品总量等于其产量)(;运来的商品总量等于其销量)供应约束确保从任何一个产地运出的商品等于其产量,需求约束保证运至任何一个销地的商品等于其需求。
除非负约束外,运输问题约束条件的个数是产地与销地的数量和,即;而决策变量个数是二者的积,即。
由于在这个约束条件中,隐含着一个总产量等于总销量的关系式,所以相互独立的约束条件的个数是个。